蔗糖酯和单甘酯对速冻韭菜水饺馅品质
控制作用的比较

穆谈航1，吴凤凤1，周 戈2，赵建伟1，徐学明1,*，刘 沙3

（1.江南大学食品学院，江苏 无锡 214122；2.浙江老艺人生物科技有限公司，浙江 丽水 323000；

3.北京工业大学生命科学与生物工程学院，北京 100124）

摘 要：目的：研究蔗糖酯和单甘酯两种乳化剂对速冻韭菜水饺馅料品质控制作用的比较。方法：以物质的量比为1∶1的无水乙醇和丙酮做为浸提液，提取测定速冻韭菜中叶绿素含量和类胡萝卜素含量；用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用的方法测定韭菜挥发气体中有刺激性气味的气体（简称不良气体）占总气体的体积分数；对病理制片的方法稍加改进后观察乳化剂对速冻韭菜细胞结构的影响。结果：随着蔗糖酯质量分数的增加，叶绿素、类胡萝卜素的保留率均呈增大趋势，而不良气体占总气体的百分比呈减小趋势。冻藏3 个月后，1%蔗糖酯处理组韭菜中叶绿素保留量达到0.44 mg/g，类胡萝卜素达到0.052 mg/g，比对照组分别提高了83.3%和96.1%，冻藏3 个月后1%蔗糖酯处理组的不良气体占总气体的体积分数为42.08%，比对照组体积分数下降了13.2%。添加乳化剂后速冻的韭菜细胞从失水程度和结构完整性上均优于对照组。结论：在叶绿素、类胡萝卜素的保存以及对不良气体的控制方面，蔗糖酯的效果要优于单甘酯。在韭菜细胞结构的保存方面，添加乳化剂后速冻效果优于直接速冻。

关键词：韭菜；单甘酯；蔗糖酯；乳化剂；品质

Comparison of Sucrose Ester and Monoglyceride for the Quality Control of Leek Stuffing in Quick-Frozen Dumplings

MU Tan-hang1, WU Feng-feng1, ZHOU Ge2, ZHAO Jian-wei1, XU Xue-ming1,*, LIU Sha3

(1. College of Food Science, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. Laoyiren Bio-tech Co. Ltd., Lishui 323000, China;

3. College of Life Science and Bio-engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

Abstract: Objective: To compare the influence of two emulsifiers, monoglyceride and sucrose ester, on the quality of leek stuffing in quickly-frozen leek. Methods: Using a mixture of anhydrous ethanol and acetone (mole ratio = 1:1) as leaching solution, the contents of chlorophyll and carotenoid were determined and HS-SPME-GC-MS was used to determine the volume fraction of the volatile gas with unpleasant odor from the quick-frozen leek. An improved pathological slicing method was utilized to observe the influence of the emulsifiers on the cellular structure of leek after frozen storage for
3 months. Results: Chlorophyll and carotenoid were better retained with an increase in sucrose ester content, but the volume fraction of unpleasant gas was decreased. The amount of retaining chlorophyll in 1% sucrose ester addition group was
0.44 mg/g, and the amount of retaining carotenoid was 0.052 mg/g, which were 83.3% and 96.1% higher than those in control group after frozen storage for 3 months, respectively. In addition, the volume fraction of the unpleasant gas was 42.08%, which was 13.2% lower than that of control group. The leek cell with the addition of emusifiers was superior to the ordinary leek cell in terms of dehydration degree and structural integrity. Conclusions: Sucrose ester is superior to monoglyceride in retaining the chlorophyll and carotenoid and reducing the unpleasant gas. Addition of emulsifier is a better way to preserve leek cell structure than direct quick-frozen leek.

Key words: leek; monoglyceride; sucrose ester; emulsifier; quality

中图分类号：TS205.7 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）22-0282-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201422055

速冻水饺是一种重要的速冻食品，韭菜馅速冻水饺是速冻水饺的主要品种之一，深受人们喜爱[1-2]。虽然近几年速冻水饺行业发展十分迅速，但其在生产、流通和贮藏中还存在一些问题，如生产工艺不标准，速冻后水饺表皮开裂，水煮时汤汁混浊，口感黏连，饺皮颜色加深，产生不良气味等[3-5]。近年来，万金虎[6]研究了不同亲水胶体对速冻水饺皮品质的影响，阐明了亲水胶体对速冻水饺皮的有益作用；张钟等[7]研究了糯玉米羧甲基淀粉在速冻水饺皮中的应用；段素华等[8]研究了乳化剂对速冻水饺皮的影响，阐明了单甘酯和蔗糖酯在保护速冻水饺皮方面的重要性，但乳化剂在饺馅中的应用却未见报道。基于此，本实验选用了两种乳化剂单甘酯和蔗糖酯，以速冻韭菜为研究对象，主要针对在冻藏过程中如何保护叶绿素、类胡萝卜素以及对不良气体的控制作用进行研究[9]，为速冻韭菜馅水饺提供理论依据，为企业解决速冻水饺生产中所存在的质量问题提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜韭菜产自江苏省无锡市；金龙鱼黄金比例调
和油 益海嘉里有限公司；单硬脂酸甘油酯（食品级） 河南正通化工有限公司；蔗糖脂肪酸酯（食品级）
柳州大拿食品添加剂有限公司；无水乙醇、丙酮 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

TU-1900双波长紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；Trace MS气相色谱-质谱联用仪 美国Finnigan质谱公司；AB104-N Mettler-Toledo分析
天平 天津瑞尔公司；SW150型隧道式网带单体速冻机
邯郸市千力食品加工有限公司；LEICA xl-自动染色机、LEICA RM2235-石蜡切片机、LEICA AST300S生物组织全自动脱水机、LEICA EG1150H生物组织包埋机、TKY-TK-摊烤片机泰康 邯郸市中心医院病理科。

1.3 方法

1.3.1 韭菜的处理

将韭菜经筛选、去烂、洗净、晾干，切成0.5 cm长的小段，分为8 个小组，每小组5 g。第1小组为对照组，只将韭菜进行速冻；第2小组为实验1组，将1 mL调和油与韭菜混合均匀后进行速冻；第3～8小组为实验2组，按质量分数（乳化剂与韭菜质量之比）0.6%、0.8%、1%分别称取质量为0.03、0.04、0.05 g的单甘酯和蔗糖酯，与1 mL调和油混匀后，加入韭菜中混合均匀，分别装入封口袋。

1.3.2 速冻

将装好的韭菜样品放入SW150型隧道式网带单体速冻机，降温速率为1 ℃/min，开机30 min后中心温度降至
－32 ℃，速冻结束后迅速移入－18 ℃冰箱中进行冷藏。

1.3.3 韭菜品质的测定

1.3.3.1 叶绿素、类胡萝卜素的测定

从每小组中称取0.5 g的韭菜样品分别放入25 mL的棕色容量瓶中，在瓶中加入20 mL体积比为1∶1的无水乙醇、丙酮混合浸提剂，将容量瓶置于避光处，不用搅拌，静置浸提，浸提时间为10 h。浸提结束后，用混合浸提剂将浸提液定容至25 mL。叶绿素a和叶绿素b的最大吸收波长为663 nm和645 nm，二者的吸收曲线重叠在波长652 nm，在此波长处测定样品中的叶绿素含量[10]。类胡萝卜素的最大吸收波长在470 nm，在此波长处测定样品中的类胡萝卜素含量[11-12]。

1.3.3.2 挥发性成分的测定

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（head space-solid-phase micro extraction-gas chromatograph-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）联用法：先将新鲜韭菜1 g切碎，直接通过HS-SPME-GC-MS测定其挥发出的不良气体占总气体的百分比，作为本部分的第1小组，从1.3.1节的每小组中称取1 g韭菜样品切碎，作为本部分的第2～9小组，分别置于15 mL顶空瓶中，将老化后的75 μm Car/PDMS萃取头插入样品瓶顶空部分，于55 ℃吸附30 min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250 ℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。根据图谱中不良气体峰的总面积计算出不良气体峰占总峰面积的百分比[13-14]。

GC条件：色谱柱为DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）。进样口温度250 ℃，载气He，载气流速0.8 mL/min。
程序升温：初始温度40 ℃保持4 min，以6 ℃/min升温至80 ℃，再以10 ℃/min升温至230 ℃，保持7 min。

MS条件：电子电离源，电子能量70 eV，离子源温度200 ℃，接口温度250 ℃。

1.3.3.3 韭菜细胞的切片观察

参照病理制片技术，将其稍加改进应用于速冻韭菜细胞的切片观察[15]。

1）取材：取新鲜韭菜叶片、第1小组、第8小组的韭菜样品，用纵切的方式分别进行取材，切成10～20 μm的薄片；2）固定：将取材得到的韭菜叶片组织放入固定液（10%的中性福尔马林固定液）中进行固定，固定时间为24～48 h；3）脱水透明：将固定后的韭菜组织放入自动组织处理仪中，梯度（80%、90%、95%、100%）乙醇脱水，分别脱水2 h，二甲苯透明1 h；4）浸蜡、包埋：采用硬石蜡浸蜡3 h，然后包埋制成蜡块；5）切片和烤片：在组织边缘约0.1～0.2 cm处，切去余蜡部分，将修好的蜡块安装在持蜡器上，放在组织切片机的刀台上，切片厚度为15～20μm，置于44 ℃摊片机的水面上，将切片充分展平后，将蜡片捞到载玻片的中段处倾去载玻片上的余水，置入65 ℃恒温箱内60 min，脱去溶化组织间隙的石蜡；6）染色和封片：用苏木素-伊红染色法对切片进行染色，封片，放入显微镜下观察韭菜组织细胞结构。

2 结果与分析

2.1 乳化剂对韭菜叶绿素、类胡萝卜素含量的影响

横坐标1～8分别为：1.对照；2.调和油喷洒；3. 0.6%单甘酯；4. 0.8%单甘酯；5. 1%单甘酯；6. 0.6%蔗糖酯；7. 0.8%蔗糖酯；8. 1%蔗糖酯。图2、4同。

图 1 冻藏期间韭菜叶绿素含量变化（3 个月）

Fig.1 Change in chlorophyll content during frozen storage of leek for 3 months

图 2 冻藏期间韭菜类胡萝卜素含量变化（3 个月）

Fig.2 Change in carotenoid content during frozen storage of leek for 3 months

饺子馅中韭菜的叶绿素、类胡萝卜素含量是衡量速冻饺子馅品质的关键指标，通过研究添加乳化剂后的韭菜冻藏3 个月内叶绿素、类胡萝卜素含量变化（图1、2）发现，韭菜中叶绿素和类胡萝卜素的含量随着乳化剂种类及添加量的不同，变化趋势也出现差异。冻藏1 个月后，叶绿素保留量最高的为1%蔗糖酯处理组即第8小组，达到了0.51 mg/g，类胡萝卜素含量为0.064 mg/g，冻藏2个月后，叶绿素保留量最高的为1%蔗糖酯处理组，达到了0.47 mg/g，类胡萝卜素含量为0.059 mg/g，冻藏3 个月后，叶绿素保留量最高的仍为1%蔗糖酯处理组，达到了0.44 mg/g，类胡萝卜素含量为0.052 mg/g。可见，在叶绿素、类胡萝卜素的保护方面，蔗糖酯比单甘酯的效果好，且随着所用乳化剂质量分数的增加，叶绿素及类胡萝卜素的保留率逐渐增大。

2.2 乳化剂对韭菜在冻藏过程中产生的不良气体的控制作用

通过GC-MS测定冻藏3 个月的韭菜挥发出的气体，每隔1 个月测定1 次（图3），以二甲基-二硫醚（保留时间7.46 min）、甲基-烯丙基-二硫醚（保留时间12.32 min）、甲基-丙烯基-二硫醚（保留时间12.46 min）、二甲基-三硫醚（保留时间14.03 min）、二烯丙基-二硫醚（保留时间15.51 min）、甲基-烯丙基-三硫醚（保留时间17.03 min）这6 种气体峰面积总和占总峰面积的百分比为指标，评价乳化剂对韭菜产生的不良气体的控制作用。图4表明，不良气体的含量随着单甘酯质量分数的增加呈增大趋势，但随着蔗糖酯质量分数的增加呈减小趋势。未经冻藏时，不良气体占总气体量的百分比为38.65%；冻藏一段时间后（一共3 个月，每隔1 个月测定1 次），不良气体占总气体量最少的组均为1%蔗糖酯处理组即第8小组。冻藏1 个月后的体积分数为37.26%，冻藏2 个月后的体积分数为36.36%，冻藏3 个月后的体积分数为42.08%。

图 3 冻藏3 个月后的韭菜GC-MS图

Fig.3 GC-MS profile of leek frozen for 3 months

图 4 韭菜产生的不良气体占总气体的百分比之和（3 个月）

Fig.4 Change in volume fraction of unpleasant gas relative to total amount of gas generated from leek during frozen storage for 3 months

2.3 乳化剂对韭菜细胞结构的影响

用植物组织切片技术对冻藏3 个月后的韭菜进行切片观察，结果见图5。

由图5A可见，新鲜韭菜细胞形态呈长方形，分层排布，排列整齐；图5B可见，对照组的韭菜细胞由于冷冻使细胞失水而皱缩，细胞间隙变大，冷冻过程形成的冰晶刺破细胞膜[16]，解冻以后细胞液流出，胞液里面的叶绿素、类胡萝卜素与空气接触，发生氧化反应，含硫物质发生化学反应[17]，产生不良气体[18-19]；图5C为1%蔗糖酯处理组的韭菜细胞，与图5A相比较可见，细胞结构变化差异不明显，添加乳化剂后速冻的韭菜细胞结构保存完好，叶绿素和类胡萝卜素也保存良好。

A.新鲜韭菜细胞结构图（纵切面）

B.经过速冻后的对照组韭菜细胞结构图（纵切面）

C.经过速冻后的第8小组韭菜细胞结构图（纵切面）

图 5 韭菜细胞结构图

Fig.5 Structure of leek cells

3 讨论与结论

韭菜不仅有强烈特殊气味，还是一种药用植物[20]。现代医学研究证明，其所含的挥发油及含硫化合物，不仅具有很好的杀螨活性，还具有促进食欲、杀菌消炎和降低血脂的作用，对治疗高血压及冠心病也有一定的疗效[20-21]；叶绿素和类胡萝卜素均为天然的具有保健作用的物质，具有降低胆固醇、改善便秘、抗突变等功能，暴露在空气中极易发生氧化，它们的保存不仅有利于韭菜的色泽，更有助于人们的健康[22]。速冻韭菜馅饺子作为人们喜欢的大众食品，在食用方便的同时，更注重利用其营养保健作用，因此，有必要进一步探索研究如何最大限度保留韭菜中的营养成分，基于此考虑在韭菜速冻之前将两种不同的乳化剂分别与韭菜均匀混合，使其包裹在韭菜表面形成一层薄膜，隔绝空气，速冻冷藏，在冷藏后的1、2、3 个月，分别进行叶绿素、类胡萝卜素含量和不良气体的测定，结果显示，冻藏1 个月后，叶绿素保留量最高的为1%蔗糖酯处理组即第8小组，达到了0.51 mg/g，类胡萝卜素含量为0.064 mg/g，冻藏2 个月后，叶绿素保留量最高的为1%蔗糖酯处理组，达到了0.47 mg/g，类胡萝卜素含量为0.059 mg/g，冻藏3 个月后，叶绿素保留量最高的仍为1%蔗糖酯处理组，达到了0.44 mg/g，类胡萝卜素含量为0.052 mg/g。不良气体的体积分数随着单甘酯质量分数的增加呈增大趋势，随着蔗糖酯质量分数的增加呈减小趋势。未经冻藏时，不良气体占总气体量的百分比为38.65%；冻藏一段时间后（共3 个月，每隔1 个月测定1 次），不良气体占总气体量百分比最少的均为1%蔗糖酯处理组，冻藏1 个月后的体积分数为37.26%，冻藏2 个月后的体积分数为36.36%，冻藏3 个月后的体积分数为42.08%。添加质量分数为1%的蔗糖酯能够防止韭菜细胞冻裂，很好地保存了韭菜中的叶绿素、类胡萝卜素，并能有效控制不良气体的生成，从而最大限度地保存了韭菜的营养价值，提升了速冻水饺的品质，为企业今后解决速冻水饺中存在的问题提供了理论依据。

蔗糖酯对叶绿素和类胡萝卜素的保护作用优于单甘酯，且随着蔗糖酯质量分数的增加，叶绿素和类胡萝卜素的保留率也呈增大趋势，当蔗糖酯的质量分数为1%时，韭菜饺子馅中叶绿素和类胡萝卜素保留率最大；蔗糖酯对不良气味的控制作用也优于单甘酯，随着蔗糖酯质量分数的增加，不良气体占总气体的百分比呈下降趋势，当蔗糖酯的质量分数为1%时，不良气体的体积分数最小。对韭菜细胞结构的观察结果显示，乳化剂可在韭菜表面形成一层包覆层，对韭菜细胞起到保护作用，防止细胞在冷冻过程中的皱缩和破裂，防止胞内物质流出发生化学反应，因此，质量分数为1%的庶糖酯，在速冻韭菜中对叶绿素和类胡萝卜素的保留以及对不良气体的控制作用均优于单甘酯，值得进一步推广应用，使速冻韭菜馅饺子真正成为色香味俱全的营养保健食品。

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